هرکسی که یک گیرنده رادیویی را مونتاژ کرده، خریده یا حداقل راه اندازی کرده باشد، احتمالاً کلماتی مانند: حساسیت و انتخاب (انتخاب پذیری) را شنیده است.
حساسیت - این پارامتر نشان می دهد که گیرنده شما چقدر می تواند سیگنال را حتی در دورافتاده ترین مناطق دریافت کند.
و گزینش پذیری، به نوبه خود، نشان می دهد که چگونه یک گیرنده می تواند یک فرکانس خاص را بدون اینکه تحت تأثیر فرکانس های دیگر قرار گیرد، تنظیم کند. این "فرکانس های دیگر"، یعنی آنهایی که به انتقال سیگنال از ایستگاه رادیویی انتخاب شده مربوط نیستند، در این مورد نقش تداخل رادیویی را بازی می کنند.
با افزایش قدرت فرستنده، گیرنده های با حساسیت کم را مجبور می کنیم تا سیگنال ما را به هر قیمتی دریافت کنند. نقش مهمی توسط تأثیر متقابل سیگنال های ایستگاه های رادیویی مختلف بر روی یکدیگر ایفا می شود که راه اندازی را پیچیده می کند و کیفیت ارتباطات رادیویی را کاهش می دهد.
Wi-Fi از هوای رادیویی به عنوان وسیله ای برای انتقال داده استفاده می کند. بنابراین، بسیاری از چیزهایی که مهندسان رادیو و آماتورهای رادیویی گذشته و حتی قرن قبل از گذشته بر روی آنها عمل کردند، امروزه نیز مطرح است.
اما چیزی تغییر کرده است. برای تغییر آنالوگ پخش دیجیتال به فرمت رسید که منجر به تغییر ماهیت سیگنال ارسالی شد.
در زیر عوامل رایجی که بر عملکرد شبکه های بی سیم Wi-Fi در استانداردهای IEEE 802.11b/g/n تأثیر می گذارند، توضیح داده شده است.
برخی از تفاوت های ظریف شبکه های Wi-Fi
برای پخش رادیویی روی هوا دور از مناطق پرجمعیت بزرگ، هنگامی که می توانید سیگنال یک ایستگاه رادیویی محلی FM و همچنین "Mayak" را در محدوده VHF روی گیرنده خود دریافت کنید، موضوع تأثیر متقابل مطرح نمی شود.
مورد دیگر دستگاه های Wi-Fi است که فقط در دو باند محدود کار می کنند: 2,4 و 5 گیگاهرتز. در زیر چندین مشکل وجود دارد که اگر بر آنها غلبه نکنید، باید بدانید که چگونه از آنها عبور کنید.
مشکل یک - استانداردهای مختلف با محدوده های مختلف کار می کنند.
در محدوده 2.4 گیگاهرتز، دستگاه هایی که از استاندارد 802.11b/g پشتیبانی می کنند، و شبکه های استاندارد 802.11n کار می کنند؛ در محدوده 5 گیگاهرتز، دستگاه هایی که در استاندارد 802.11a و 802.11n کار می کنند، کار می کنند.
همانطور که می بینید، تنها دستگاه های 802.11n می توانند در هر دو باند 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار کنند. در موارد دیگر، یا باید از پخش در هر دو باند پشتیبانی کنیم یا این واقعیت را بپذیریم که برخی از مشتریان نمی توانند به شبکه ما متصل شوند.
مشکل دو — دستگاه های Wi-Fi که در نزدیک ترین محدوده کار می کنند می توانند از همان محدوده فرکانس استفاده کنند.
برای دستگاه هایی که در باند فرکانس 2,4 گیگاهرتز کار می کنند، 13 کانال بی سیم با عرض 20 مگاهرتز برای استاندارد 802.11b/g/n یا 40 مگاهرتز برای استاندارد 802.11n در فواصل زمانی 5 مگاهرتز در دسترس است و برای استفاده در روسیه تأیید شده است.
بنابراین، هر دستگاه بی سیم (کلاینت یا نقطه دسترسی) در کانال های مجاور تداخل ایجاد می کند. نکته دیگر این است که قدرت فرستنده یک دستگاه مشتری، به عنوان مثال، یک تلفن هوشمند، به طور قابل توجهی کمتر از رایج ترین نقطه دسترسی است. بنابراین ، در طول مقاله فقط در مورد تأثیر متقابل نقاط دسترسی بر یکدیگر صحبت خواهیم کرد.
محبوب ترین کانالی که به طور پیش فرض به مشتریان ارائه می شود، 6 است. اما خودتان را گول نزنید که با انتخاب شماره مجاور، از نفوذ انگلی خلاص می شویم. یک نقطه دسترسی فعال در کانال 6 تداخل قوی در کانال های 5 و 7 و تداخل ضعیف تر در کانال های 4 و 8 ایجاد می کند. با افزایش شکاف بین کانال ها، تأثیر متقابل آنها کاهش می یابد. بنابراین، برای به حداقل رساندن تداخل متقابل، بسیار مطلوب است که فرکانس های حامل آنها 25 مگاهرتز از هم فاصله داشته باشند (فاصله های 5 کانال).
مشکل این است که از بین همه کانال هایی که تأثیر کمی روی یکدیگر دارند، فقط 3 کانال موجود است: این کانال های 1، 6 و 11.
ما باید به دنبال راهی برای دور زدن محدودیت های موجود باشیم. به عنوان مثال، تأثیر متقابل دستگاه ها را می توان با کاهش قدرت جبران کرد.
درباره فواید اعتدال در همه چیز
همانطور که در بالا ذکر شد، کاهش قدرت همیشه چیز بدی نیست. علاوه بر این، با افزایش قدرت، کیفیت دریافت می تواند به طور قابل توجهی بدتر شود و این به هیچ وجه به دلیل "ضعف" نقطه دسترسی نیست. در زیر مواردی را که ممکن است مفید باشد بررسی خواهیم کرد.
بارگیری برنامه های رادیویی
اثر تراکم را می توان در لحظه ای که دستگاهی را برای اتصال انتخاب می کنید، مشاهده کرد. اگر بیش از سه یا چهار مورد در لیست انتخاب شبکه Wi-Fi وجود دارد، می توانیم از قبل در مورد بارگیری رادیو صحبت کنیم. علاوه بر این، هر شبکه یک منبع تداخل برای همسایگان خود است. و تداخل بر عملکرد شبکه تأثیر می گذارد زیرا سطح نویز را به طور چشمگیری افزایش می دهد و این منجر به نیاز به ارسال مجدد بسته ها به طور مداوم می شود. در این مورد، توصیه اصلی کاهش قدرت فرستنده در نقطه دسترسی است، به طور ایده آل برای متقاعد کردن همه همسایگان به انجام همین کار تا با یکدیگر تداخل نداشته باشند.
این وضعیت یادآور کلاس مدرسه در طول یک درس است که معلم غیبت می کند. هر دانش آموز شروع به صحبت با همسایه میز خود و سایر همکلاسی ها می کند. در سر و صدای عمومی، آنها نمی توانند به خوبی یکدیگر را بشنوند و بلندتر صحبت می کنند، سپس حتی بلندتر و در نهایت شروع به جیغ زدن می کنند. معلم به سرعت وارد کلاس می شود، اقدامات انضباطی انجام می دهد و وضعیت عادی باز می گردد. اگر مدیر شبکه را در نقش معلم و صاحبان اکسس پوینت ها را در نقش دانش آموزان تصور کنیم، تقریباً به یک تشبیه مستقیم خواهیم رسید.
اتصال نامتقارن
همانطور که قبلاً ذکر شد، قدرت فرستنده یک نقطه دسترسی معمولاً 2-3 برابر قوی تر از دستگاه های تلفن همراه مشتری است: تبلت ها، تلفن های هوشمند، لپ تاپ ها و غیره. بنابراین، به احتمال زیاد "مناطق خاکستری" ظاهر می شود، جایی که مشتری سیگنال پایدار خوبی را از نقطه دسترسی دریافت می کند، اما انتقال از مشتری به نقطه خیلی خوب کار نمی کند. این اتصال نامتقارن نامیده می شود.
برای حفظ ارتباط پایدار با کیفیت خوب، بسیار مطلوب است که یک اتصال متقارن بین دستگاه مشتری و نقطه دسترسی وجود داشته باشد، زمانی که دریافت و انتقال در هر دو جهت کاملاً کارآمد هستند.
شکل 1. اتصال نامتقارن با استفاده از نمونه ای از پلان آپارتمان.
برای جلوگیری از اتصالات نامتقارن، باید از افزایش سریع قدرت فرستنده خودداری کنید.
زمانی که به قدرت بیشتری نیاز است
عوامل ذکر شده در زیر به افزایش توان برای حفظ یک اتصال پایدار نیاز دارند.
تداخل انواع دیگر وسایل ارتباط رادیویی و سایر وسایل الکترونیکی
دستگاه‌های بلوتوث مانند هدفون، صفحه‌کلید بی‌سیم و موس که در محدوده فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز کار می‌کنند و در عملکرد نقطه دسترسی و سایر دستگاه‌های Wi-Fi اختلال ایجاد می‌کنند.
دستگاه های زیر نیز ممکن است تأثیر منفی بر کیفیت سیگنال داشته باشند:
- اجاق های مایکروویو؛
- مانیتور کودک؛
- مانیتورهای CRT، بلندگوهای بی سیم، تلفن های بی سیم و سایر دستگاه های بی سیم؛
- منابع خارجی ولتاژ الکتریکی، مانند خطوط برق و پست های برق،
- موتورهای الکتریکی؛
- کابل هایی با محافظ ناکافی و کابل های کواکسیال و کانکتورهای مورد استفاده در برخی از انواع دیش های ماهواره ای.
فواصل طولانی بین دستگاه های Wi-Fi
هر دستگاه رادیویی برد محدودی دارد. علاوه بر ویژگی های طراحی دستگاه بی سیم، حداکثر برد ممکن است توسط عوامل خارجی مانند موانع، تداخل رادیویی و غیره کاهش یابد.
همه اینها منجر به تشکیل "مناطق غیرقابل دسترس" محلی می شود، جایی که سیگنال از نقطه دسترسی "به دستگاه مشتری نمی رسد".
موانع عبور سیگنال
موانع مختلف (دیوارها، سقف‌ها، مبلمان، درهای فلزی و غیره) که بین دستگاه‌های Wi-Fi قرار دارند، می‌توانند سیگنال‌های رادیویی را منعکس یا جذب کنند و منجر به خراب شدن یا قطع کامل ارتباط شوند.
موارد ساده و شفافی مانند دیوارهای بتونی مسلح، پوشش ورق فلزی، قاب فولادی، و حتی آینه ها و شیشه های رنگی، شدت سیگنال را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند.
واقعیت جالب: بدن انسان سیگنال را حدود 3 دسی بل کاهش می دهد.
در زیر جدولی از کاهش بازده سیگنال Wi-Fi در هنگام عبور از محیط های مختلف برای شبکه 2.4 گیگاهرتز آورده شده است.
* فاصله موثر - نشان دهنده میزان کاهش برد پس از عبور از مانع مربوطه در مقایسه با فضای باز است.
بیایید نتایج میانی را جمع بندی کنیم
همانطور که در بالا ذکر شد، قدرت سیگنال بالا به خودی خود کیفیت ارتباط Wi-Fi را بهبود نمی بخشد، اما می تواند در برقراری یک اتصال خوب اختلال ایجاد کند.
در عین حال، شرایطی وجود دارد که برای انتقال پایدار و دریافت سیگنال رادیویی Wi-Fi لازم است قدرت بالاتری ارائه شود.
اینها خواسته های متناقضی است.
ویژگی های مفید Zyxel که می تواند کمک کند
بدیهی است که باید از چند توابع جالب استفاده کنید که به شما کمک می کند از این وضعیت متناقض خارج شوید.
مهم! در دوره های تخصصی Zyxel - ZCNE می توانید با تفاوت های ظریف بسیاری در هنگام ساخت شبکه های بی سیم و همچنین قابلیت ها و استفاده عملی از تجهیزات آشنا شوید. می توانید از دوره های آینده مطلع شوید .
فرمان مشتری
همانطور که قبلاً ذکر شد، مشکلاتی که شرح داده شد عمدتاً بر محدوده 2.4 گیگاهرتز تأثیر می گذارد.
صاحبان خوشحال دستگاه های مدرن می توانند از محدوده فرکانس 5 گیگاهرتز استفاده کنند.
مزایا:
- کانال‌های بیشتری وجود دارد، بنابراین انتخاب آنهایی که حداقل بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند آسان‌تر است.
- دستگاه های دیگر، مانند بلوتوث، از این محدوده استفاده نمی کنند.
- پشتیبانی از کانال های 20/40/80 مگاهرتز.
معایب:
- سیگنال رادیویی در این محدوده به خوبی از موانع عبور می کند. بنابراین، توصیه می شود که نه یک "سوپر پانچی"، بلکه دو یا سه نقطه دسترسی با قدرت سیگنال متوسط در اتاق های مختلف داشته باشید. از سوی دیگر، این پوشش یکنواخت تری نسبت به گرفتن سیگنال از یک سیگنال، اما "فوق العاده قوی" ارائه می دهد.
با این حال، در عمل، مانند همیشه، تفاوت های ظریف ایجاد می شود. به عنوان مثال، برخی از دستگاه‌ها، سیستم‌عامل‌ها و نرم‌افزارها همچنان باند 2.4 گیگاهرتزی «قدیمی» را برای اتصالات به‌طور پیش‌فرض ارائه می‌کنند. این کار برای کاهش مشکلات سازگاری و ساده سازی الگوریتم اتصال شبکه انجام می شود. اگر اتصال به صورت خودکار انجام شود یا کاربر وقت نداشته باشد که متوجه این واقعیت شود، امکان استفاده از باند 5 گیگاهرتز در حاشیه باقی خواهد ماند.
عملکرد Client Steering که به طور پیش‌فرض به دستگاه‌های سرویس گیرنده امکان اتصال فوری از طریق 5 گیگاهرتز را می‌دهد، به تغییر این شرایط کمک می‌کند. اگر این باند توسط کلاینت پشتیبانی نشود، همچنان می تواند از 2.4 گیگاهرتز استفاده کند.
این تابع در دسترس است:
- در نقاط دسترسی Nebula و NebulaFlex.
- در کنترلرهای شبکه بی سیم NXC2500 و NXC5500؛
- در فایروال ها با عملکرد کنترلر.
شفا خودکار
استدلال های زیادی در بالا به نفع کنترل توان انعطاف پذیر ارائه شده است. با این حال، یک سوال منطقی باقی می ماند: چگونه این کار را انجام دهیم؟
برای این، کنترلرهای شبکه بی سیم Zyxel یک عملکرد ویژه دارند: Auto Healing.
کنترلر از آن برای بررسی وضعیت و عملکرد نقاط دسترسی استفاده می کند. اگر معلوم شود که یکی از کانال های دسترسی کار نمی کند، به کانال های همسایه دستور داده می شود که قدرت سیگنال را برای پر کردن منطقه سکوت حاصل افزایش دهند. پس از بازگشت نقطه دسترسی از دست رفته به سرویس، به نقاط همسایه دستور داده می شود که قدرت سیگنال را کاهش دهند تا در کار یکدیگر اختلال ایجاد نکنند.
این ویژگی در سری اختصاصی کنترلرهای بی سیم NXC2500 و NXC5500 نیز گنجانده شده است.
لبه شبکه بی سیم ایمن
نقاط دسترسی مجاور از یک شبکه موازی نه تنها تداخل ایجاد می کند، بلکه می تواند به عنوان سکوی پرشی برای حمله به شبکه نیز استفاده شود.
به نوبه خود، کنترل کننده شبکه بی سیم باید با این موضوع مقابله کند. کنترلرهای NXC2500 و NXC5500 دارای ابزارهای کافی در زرادخانه خود هستند، مانند احراز هویت استاندارد WPA/WPA2-Enterprise، پیاده سازی های مختلف پروتکل تأیید اعتبار توسعه پذیر (EAP) و فایروال داخلی.
بنابراین، کنترل‌کننده نه تنها نقاط دسترسی غیرمجاز را پیدا می‌کند، بلکه اقدامات مشکوک را در شبکه شرکت مسدود می‌کند، که به احتمال زیاد دارای اهداف مخرب هستند.
شناسایی سرکش AP (محدودیت AP سرکش)
ابتدا بیایید بفهمیم Rogue AP چیست.
Rogue AP ها نقاط دسترسی خارجی هستند که تحت کنترل مدیر شبکه نیستند. با این حال، آنها در محدوده شبکه Wi-Fi سازمانی وجود دارند. برای مثال، اینها می‌توانند نقاط دسترسی شخصی کارمندان باشند که بدون اجازه به سوکت‌های شبکه دفتر کار متصل شده‌اند. این نوع فعالیت آماتور تأثیر بدی بر امنیت شبکه دارد.
در واقع، چنین دستگاه هایی کانالی را برای اتصال شخص ثالث به شبکه سازمانی تشکیل می دهند و سیستم امنیتی اصلی را دور می زنند.
به عنوان مثال، یک نقطه دسترسی خارجی (RG) به طور رسمی در شبکه سازمانی قرار ندارد، اما یک شبکه بی سیم روی آن با همان نام SSID مانند نقاط دسترسی قانونی ایجاد شده است. در نتیجه، نقطه RG می تواند برای رهگیری رمزهای عبور و سایر اطلاعات حساس استفاده شود، زمانی که مشتریان در یک شبکه شرکتی به اشتباه سعی می کنند به آن متصل شوند و سعی در انتقال اعتبار خود دارند. در نتیجه، اعتبار کاربر برای صاحب نقطه "فیشینگ" شناخته می شود.
اکثر نقاط دسترسی Zyxel دارای یک عملکرد اسکن رادیویی داخلی برای شناسایی نقاط غیرمجاز هستند.
مهم! تشخیص نقاط خارجی (تشخیص AP) تنها در صورتی کار می کند که حداقل یکی از این نقاط دسترسی "سرطان" برای عملکرد در حالت نظارت شبکه پیکربندی شده باشد.
پس از اینکه نقطه دسترسی Zyxel، هنگام کار در حالت مانیتورینگ، نقاط خارجی را شناسایی کرد، می توان یک روش مسدودسازی را انجام داد.
فرض کنید Rogue AP یک نقطه دسترسی قانونی را تقلید می کند. همانطور که در بالا ذکر شد، یک مهاجم می تواند تنظیمات SSID شرکتی را در یک نقطه اشتباه کپی کند. سپس نقطه دسترسی Zyxel سعی می‌کند با پخش بسته‌های ساختگی، در فعالیت‌های خطرناک تداخل ایجاد کند. این کار از اتصال کلاینت ها به Rogue AP و رهگیری اعتبار آنها جلوگیری می کند. و نقطه دسترسی "جاسوسی" قادر به انجام ماموریت خود نخواهد بود.
همانطور که می بینید، نفوذ متقابل نقاط دسترسی نه تنها باعث ایجاد تداخل آزاردهنده در عملکرد یکدیگر می شود، بلکه می تواند برای محافظت در برابر حملات مزاحمان نیز مورد استفاده قرار گیرد.
نتیجه
مطالب موجود در یک مقاله کوتاه به ما اجازه نمی دهد در مورد همه تفاوت های ظریف صحبت کنیم. اما حتی با یک بررسی سریع، مشخص می شود که توسعه و نگهداری یک شبکه بی سیم دارای تفاوت های ظریف بسیار جالبی است. از یک طرف، مبارزه با تأثیر متقابل منابع سیگنال، از جمله با کاهش قدرت نقاط دسترسی، ضروری است. از طرف دیگر، برای برقراری ارتباط پایدار لازم است سطح سیگنال در سطح کافی بالا نگه داشته شود.
با استفاده از عملکردهای ویژه کنترلرهای شبکه بی سیم می توانید این تناقض را دور بزنید.
همچنین شایان ذکر است که Zyxel در حال تلاش برای بهبود هر چیزی است که به برقراری ارتباط با کیفیت بالا بدون متوسل شدن به هزینه های بالا کمک می کند.
منابع
منبع: www.habr.com